Chia sẻ kinh nghiệm

TỐI ƯU HÓA VẬN HÀNH LÒ HƠI CÔNG NGHIỆP

Hiện nay tiết kiệm năng lượng đang là 1 chủ đề nóng không chỉ trong phạm vi từng quốc gia mà trở thành vấn đề của thế giới. Trong sản xuất công nghiệp, thiết bị lò hơi là một trong những nơi dễ thất thoát năng lượng. Do đó, việc nghiên cứu biện pháp tiết kiệm năng lượng trong hệ thống lò hơi là cần thiết, giúp:

+ Tiết kiệm nhiên liệu

+ Gia tăng tuổi thọ thiết bị

+ Kiểm soát quy trình - Giảm thiểu lỗi vận hành

Tiết kiệm chi phí sản xuất bảo vệ môi trường

Theo ước tính sơ bộ hiện có khoảng 2.000 lò hơi các loại đang được sử dụng ở Việt Nam, trong đó chủ yếu là ở các ngành công nghiệp, có công suất từ 1 tấn/giờ đến 300 tấn/giờ. Trong công nghiệp sản xuất, chế biến ở Việt Nam thường sử dụng các lò hơi có công suất vừa và nhỏ, có các ưu điểm là nhỏ gọn, vận hành đơn giản, có thể đáp ứng được các yêu cầu về tăng giảm phụ tải của nhà máy.

saving-energy

Trong thời điểm hiện nay khi giá nhiên liệu có xu hướng ngày càng tăng cao, đòi hỏi các công ty, xí nghiệp cần phải quan tâm đến việc cải thiện hiệu suất của lò hơi, tận dụng các nguồn năng lượng, hạn chế thấp nhất các thất thoát có thể xảy ra.

Thông qua quá trình kiểm toán năng lượng, quá trình theo dõi hiệu suất và các thông số vận hành trong lò hơi, các nhà máy có thể cân nhắc các giải pháp để sử dụng lò hơi một cách hiệu quả, tiết kiệm năng lượng, nhằm giảm chi phí sản xuất, tăng khả năng cạnh tranh và góp phần bảo vệ môi trường.

Việc nghiên cứu tiết kiệm năng lượng trong hệ thống lò hơi góp phần tiết kiệm năng lượng nói chung là một đòi hỏi của thực tế khách quan, vì vậy cần phải được áp dụng rộng rãi trong các công ty, xí nghiệp trên toàn quốc. DTI thấy lợi ích thu được từ những giải pháp tiết kiệm, chúng không những tiết kiệm được chi phí sản xuất nhằm hạ giá thành sản phẩm, tăng sức cạnh tranh mà còn giảm bớt chi phí đầu tư cho các công trình cung cấp năng lượng, giảm sự phát sinh chất thải và bảo vệ tài nguyên và môi trường.

?>

BẠN CÓ BIẾT NGUYÊN NHÂN GÂY THẤT THOÁT NHIỆT KHI VẬN HÀNH LÒ?

Hiệu suất hoạt động của lò hơi sẽ giảm dần theo thời gian do quá trình cháy kém, bề mặt truyền nhiệt bị hỏng, hoặc do quá trình vận hành và bảo trì kém hiệu quả. Ngay cả với một lò hơi mới, việc suy thoái chất lượng nhiên liệu và chất lượng nước có thể dẫn đến việc hoạt động kém hiệu quả của lò hơi. Sự cân bằng nhiệt có thể giúp nhận diện được những mất mát nhiệt có thể và không thể tránh khỏi, từ đó đề ra những giải pháp khắc phục hiệu quả.

Sơ đồ cân bằng nhiệt của lò hơi:
 

Theo tỷ lệ phân phối năng lượng trong lò hơi, chỉ thu được 73,8% nhiệt lượng trong quá trình vận hành lò. 26,2% nhiệt lượng còn lại:

+ 12,7% nhiệt thất thoát do khói lò

+ 8,1 % nhiệt thất thoát do hơi nước trong khói lò

+ 1,7% thất thoát nhiệt do độ ẩm trong nhiên liệu

+ 0,3% nhiệt thất thoát do độ ẩm trong không khí

+ 2,4% nhiệt thất thoát do cặn chưa cháy

+ 1,0% nhiệt thất thoát do bức xạ và những nguồn khác

Vậy, câu hỏi đặt ra: “Làm thế nào để khắc phục những thất thoát trên?”

?>

LÀM THẾ NÀO ĐỂ GIẢM THIỂU THẤT THOÁT TRONG VẬN HÀNH LÒ?

Untitled

1. Kiểm soát không khí và phân tích khói lò:

Để quá trình cháy đạt hiệu quả tối ưu, về nguyên tắc lượng không khí cấp cho quá trình cháy thực tế phải lớn hơn lượng khí cần thiết. Trong thực tế, để đạt được quá trình cháy tối ưu, lượng CO2 và O2 trong khói lò phải đạt được ở mức sau:
+ CO2 = 14,5 – 15%

+ O2 = 2 – 3%

Công ty DTI có các thiết bị phân tích khói lò hiện đại có cài đặt sẵn chương trình để tính toán hiệu suất cháy của lò hơi sau khi nhập các thông tin về nhiên liệu đốt.

2. Lập chương trình máy tính theo dõi hiệu suất lò hơi:

Việc lập chương trình máy tính theo dõi hiệu suất lò hơi một cách liên tục trong quá trình vận hành sẽ giúp phát hiện kịp thời và nhanh chóng điều chỉnh lại hệ thống khi có điều bất thường xảy ra.

Có thể sử dụng phần mềm excel đơn giản và thuận tiện để theo dõi hiệu suất lò hơi dựa vào phương pháp tính toán trực tiếp. Từ các thông số đo đạc hằng ngày như lượng than và nước sử dụng, nhiệt độ than và nước, áp suất làm việc, công nhân vận hành lò có thể thiết lập chương trình Excel theo dõi hiệu suất lò hơi.

?>

PHƯƠNG PHÁP NGĂN NGỪA TẠO CÁU CẶN TRONG LÒ HƠI

I. Kiểm soát xả đáy

Quá trình xả đáy rất quan trọng để có thể duy trì tổng lượng chất rắn hòa tan ở mức độ cho phép. Nếu để tổng lượng chất rắn hòa tan quá cao sẽ nhanh chóng dẫn đến việc hình thành cáu cặn bên trong lò hơi. Tuy nhiên, quá trình xả đáy cần phải được kiểm soát tốt nếu không sẽ gây ra lãng phí rất lớn. Với một lượng xả đáy khoảng 10% trong lò hơi có áp suất 15kg/cm2 sẽ làm giảm tới 3% năng lượng có ích.

Thông thường có 2 dạng hệ thống xả đáy:

+ Hệ thống xả đáy tức thời (gián đoạn) – có thể vận hành thủ công hoặc điều khiển tự động theo thời gian.

+ Hệ thống xả đáy liên tục.

Tùy theo từng dạng hệ thống, các chuyên gia DTI sẽ tư vấn điều chỉnh mức độ và thời gian xả đáy phù hợp với mức tải của lò hơi.

baotri

II. Kiểm soát sự biến đổi của quạt và bơm

Kiểm soát sự biến đổi tốc độ là giải pháp quan trọng để đạt mục tiêu tiết kiệm năng lượng. Thông thường, không khí cho quá trình cháy được kiểm soát bằng việc đóng mở các tấm chắn được lắp đặt ở bộ quạt gió lò.

Tuy nhiên các tấm chắn này thường hoạt động không chính xác, gây nên sự điều khiển kém ở đầu và cuối của quá trình vận hành. Nhìn chung nếu nhu cầu tải hơi của lò hơi là biến động thì nên cân nhắc thay thế các tấm chắn này bằng bộ biến tần.

III. Giảm áp suất hơi của lò hơi

Có thể giảm được từ 1 đến 2% lượng nhiên liệu tiêu thụ nếu áp dụng phương pháp này. Áp suất hơi thấp sẽ dẫn đến nhiệt độ hơi bão hòa thấp từ đó dẫn đến giảm thất thoát nhiệt trên hệ thống đường ống phân phối, trên các van và các đầu nối. Việc giảm áp suất cũng sẽ làm giảm sự rò rỉ của hơi cung cấp tại các van, đầu nối đồng thời giảm nhiệt độ của nước trong bao hơi và làm giảm thất thoát nhiệt tại các bề mặt tiếp xúc với nước nóng. Nhiệt độ nước trong bao hơi giảm sẽ làm giảm nhu cầu gia nhiệt trước cho nước cấp. Ngoài ra, việc giảm áp suất sẽ làm giảm nhiệt độ khói lò, điều này sẽ giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của lò hơi.

Tuy nhiên, cần lưu ý là việc giảm áp suất lò hơi sẽ làm cho quá trình sôi trong lò hơi xảy ra dữ dội hơn làm cho nước bị lôi cuốn vào hệ thống hơi. Việc cung cấp hơi nước kém chất lượng này sẽ làm hư hỏng và ăn mòn các van, đầu nối, đường ống, và làm quá tải bẫy hơi. Ngoài ra, do hơi nước ở áp suất thấp có tỷ trọng và enthalpy thấp nên tốc độ cung cấp hơi cần phải được tăng cường để có thể cung cấp đủ lượng nhiệt theo yêu cầu. Tốc độ cung cấp hơi tăng sẽ làm tăng thất thoát do ma sát và dẫn đến giảm áp suất trong hệ thống cung cấp hơi, khiến cho lượng hơi cung cấp bị thiếu hụt. Các chuyên gia DTI có thể cân nhắc lợi ích và những hệ quả của phương pháp này, và tính toán giảm áp suất theo từng giai đoạn của lò hơi.

IV. Kiểm soát mức tải của lò hơi

Hiệu suất cao nhất của lò hơi đạt được không phải ở mức đầy tải (100% công suất thiết kế) mà ở khoảng 70% của mức tải tối đa. Nếu mức tải của lò hơi thấp hơn nữa thì hiệu suất cũng có khuynh hướng giảm.

Lập kế hoạch sử dụng lò hơi hợp lý.

Do hiệu suất tối ưu của lò hơi đạt được ở mức 65 - 85% của chế độ đầy tải, cho nên để đạt hiệu suất cao thì nên thường xuyên vận hành lò hơi ở chế độ tải cao phù hợp, thay vì vận hành ở chế độ tải thấp.

V. Thay thế lò hơi mới

Tiềm năng tiết kiệm từ việc thay thế mới lò hơi phụ thuộc vào sự thay đổi theo dự tính về hiệu suất chung của lò hơi. Sự thay thế lò hơi sẽ khả thi về mặt kinh tế nếu như lò hơi hiện hữu quá cũ, không hiệu quả hoặc không có khả năng sử dụng các nhiên liệu thay thế rẻ tiền hơn. Nghiên cứu tính khả thi của việc thay thế lò hơi mới cần tính toán đến tất cả các yếu tô, bao gồm khả năng cung cấp nhiên liệu dài hạn và các kế hoạch phát triển của công ty.

?>